sábado, 5 de agosto de 2023

¿Que es un metal?

 Buenas tardes muchachos espero que esten super bien, cuando ejercí la docencia tuve que dar una materia llamada ciencia de los materiales, recuerdo que en el programa se debía hablar de los metales y las aleaciones, mi primera acción fue invitarlos a sacar una hoja y que escribieran que era un metal para ellos. Hubo muchas respuestas de las que recuerdo estaban acero, aluminio, que es un sólido (el mercurio es metal y es líquido a temperatura ambiente), cuando terminé la prueba y leí las respuestas de todos mis alumnos les dije que tenian una idea de lo que era un metal pero no su definición así que entre todos definimos lo que era un metal y pueden haber muchas definiciones según la bibliografía consultada pero a grandes rasgos un metal es un cuerpo tridimensional, que es opaco y brilla cuando se pule, que posee una estructura cristalina y lo más importante es un conductor térmico y eléctrico, tambien posee un punto de fusión definido. 

Ahora bien, en la clase pasada hablamos de la importancia de los metales en la historia de la humanidad, su impacto en las economias globales y su valor estratégico, ya pueden definir que es un metal y ahora viene lo más importante conocer sus propiedades y sus aplicaciones.

Pero ¿Como se forman los metales? ¿De donde vienen?¿Que cantidad hay en la tierra?

Partamos del elemento más simple en el universo, el Hidrógeno, este es el primer elemento atómico y como abunda en el universo a medida que se van formando estrellas comienza una serie de reacciones nucleares dentro de ellas y es ahi donde 4 átomos de H2 se convierten  en uno de Helio (2 elemento de la tabla periodica), despues de ello las reacciones continuan y se van creando elementos mas pesados, hasta la aparición del Fe y es ahí cuando las estrellas comienzan a colapsar y una vez que desaparecen ya sea como supernovas o incrementando su tamaño para apagarse lentamentes, su colapso genera más elementos pesados, la gravedad hace su trabajo y durante millones de años, mientras los planetas se forman y alcanzan su estabilidad estos elementos quedan atrapados en diferentes capas dentro del mismo planeta, unos quizas en el nucleo por su peso y otros en la superficie, en el caso de la tierra algunos de etos elementos brotan a la superficie por medio de los volcanes o a travez de procesos complejos geológicos.

Luego llegamos nosotros los seres humanos y empezamos con su explotación, refinación y elaborar herramientas.

En este pequeño resumen quiero inculcarles la importancia de conocer lo que representa un metal en nuestra vida sobretodo que eres estudiante de metalurgia y/o ciencia de los materiales, cual es el origen de ellos y sus propiedades, para el próximo artículo entraremos en el tema de las propiedades mecánicas de los materiales 



lunes, 24 de julio de 2023

Metalurgia y Civilización

 Cuando un estudiante inicia su carrera en el campo de la metalurgia debe entender que la historia humana ha estado sumamente relacionada con el manejo de los metales. Para llevarlo a contexto las civilizaciones prehistóricas empleaban la piedra como herramienta de trabajo, para la caza y como arma de defensa o ataque.

Con el uso del cobre, los seres humanos dieron un salto abismal pasando de la edad de piedra hasta los metales, fijense que grandes imperios se alzaron en zonas donde el metal de cobre era abundante, pero el cobre en si en sus propiedades es un metal maleable y tiene sus limitaciones. En algún punto de la historia el ser humano mezcló este metal con otro llamado estaño y de ahi, surgió una aleación denominada bronce y cuyas propiedades de resistencia superaban al propio cobre y al estaño.

Si hacemos una pausa y analizamos el impacto de los metales en la aparición de los imperios, podran notar que reinos en todo el mundo florecieron en zonas mineras, un ejemplo lo pueden decir los amigos peruanos ya que tuvieron el imperio Inca que estaba ubicado en zonas de mineria de Cobre.

Aquí estimado estudiante usted puede imaginarse que los metales son herramientas muy valiosas para los pueblos y usted no solo debe entender sus propiedades y aplicaciones, debe entender el impacto que tienen en la economía y en la sociedad. Actualmente, se puede consultar los precios de los metales como por ejemplo, el Oro en Kitco.com o en la bolsa de valores por ejemplo London metal Exchange que cotiza el precio de las materias primas.

En este curso, ustedes van a comprender que la metalurgia y la ciencia de los materiales van más allá de conocer solo las propiedades de un metal y como realizar mejoras para un fin específico, usted como estudiante debe entender que  hay un horizonte que involucra mercados financieros, impacto social y cultural, politica global e impacto ambiental. 

Para un estudiante que mire este post y sea de un pais minero, ¿Que impacto ha tenido la mineria en el desarrollo de su país? Peru y Chile con la mineria de Cobre, Bolivia con la mineria de Litio, Venezuela con la mineria de Hierro y podemos mencionar muchos países más.

 La metalurgia no solo es conocer los metales, sus propiedades y aplicaciones ustedes deben entender el impacto que ha tenido el uso de los metales en la civilización en el pasado y su influencia en el presente, no solo comercial sino tambien a nivel estratégico, un ejemplo sencillo se puede ver en un pais cuya economia florece y se puede apreciar por el nivel de construcción de obras y en el consumo de acero y eso impacta en el precio del metal y en el precio del mineral de Hierro.

Por el lado de la ciencia de los materiales se puede ver como el impacto ambiental está requiriendo nuevos materiales amigables con el medio ambiente y el desafío esta estimados estudiantes en crear  una linea de investigación que busque desarrollar productos biodegrabables o reciclables.

Les deseo un exito en esta carrera que han escogido la cual es muy hermosa y con milenios de historia y desarrollo, ya ustedes comprenden que los metales y sus aleaciones han sido parte de la humanidad no solo en el pasado sino tambien el ahora. En el proximo tema hablaremos de los metales y sus propiedades.

Hasta la próxima


Sobre el autor

Fernando Medina es un ingeniero metalúrgico egresado de la Unexpo vice rectorado Puerto Ordaz en Venezuela, con 20 años de experiencia en investigación y docencia universitaria trabajó como investigador de fallas en el centro de corrosión y biomateriales de la Unexpo, como analista e investigador en el centro de soldadura y ensayos mecánicos en la misma  universidad. Fue profesor asistente del IUTPC Puerto Cabello y autor de dos libros en Amazon relacionados con análisis microestructural y análisis de falla.

sábado, 20 de mayo de 2023

Análisis de Falla.

 Los análisis de fallas se realizan cuando se desea conocer las razones por las cuales un material, equipo, estructura, sistema deja de realizar las funciones para lo cual fue diseñado. La falla puede ser o no catastrófica, esto quiere decir que puede ser detectada y resuelta antes de que ocurra el evento sin embargo, cuando es catastrófica pueden ocurrir diferentes situaciones que van desde victimas del accidente hasta pérdida de prestigio de una empresa y esto último es lo que muchas corporaciones deben cuidarse.

En mi experiencia con este tipo de situaciones he visto casos interesantes de falla en la industria petrolera, en implantes médicos, en la industria eléctrica y en la minería. Una de las cosas más interesantes en este campo es que el trabajo en equipo es vital, conocer los estandares de la industria y la comunicación es fundamental para llevar a cabo con éxito la investigación.

A mis alumnos les recordaba en la universidad, que iban a salir de ese curso como jefes de equipos de análisis de falla y más alla del aporte técnico debian aprender el aporte comunicacional y social de tal manera que, la investigación no solo resuelva un caso de falla sino que tambien pueda crear conciencia de la importancia de tener analistas de fallas en las empresas.

jueves, 17 de noviembre de 2022

Acero Perlítico

 Hola amigos un saludo y bienvenidos de nuevo aquí, les dejo una hermosa imagen de un acero perlítico que es uno de los aceros a nivel microestructural mas resistente y que separa a los aceros hipoeutectoide de los aceros hipereutectoide. El contenido aproximado de carbono de este acero es variado y en algunas fuentes pueden dar valores de 0.8 %C un poco más o menos pero eso queda a criterio de la fuente consultada.




lunes, 18 de abril de 2022

Acero ASTM A216, grado WCA

 Hola amigos y bienvenidos de vuelta a este espacio académico, en esta oportunidad vamos a observar una interesante microestructura de este acero cuya composición química es 0.21 %C, 0.6 % Mn y 0.49% Si. Se le realizó un tratamiento térmico de austenizado a una temperatura aproximada de 925 °C por 6 horas y enfriada al aire, la pieza por otro lado, tiene un espesor de 6 in.

Con apenas esta información y con la figura adjunta podemos analizar la imagen, dejando abierto los comentarios para que ustedes aporten en el aprendizaje. Empecemos primero que en el enunciado mencionan el tipo de enfriamiento al ver la imagen podemos observar los granos de ferrita y perlita, a simple vista se ven granos finos pero eso se puede verificar determinando el tamaño de grano. Otro indicador es su dureza que aunque no es una herramienta propia de la microscopia optica, si puede servirnos para comprobar el medio de enfriamiento empleado.

Pero tambien en la imagen hay algo adicional que se los voy a dejar para que ustedes indique que es lo mas llamativo que nos regala la imagen.

Feliz día


Fig. 1 Acero ASTM A216. Imagen a 100X, reactivo empleado Nital